刘恢先
刘恢先（1912.10.18-1992.6.24）
刘恢先，地震工程学家和结构力学专家，中国地震工程学的奠基人之一。他长期致力于地震工程学和工程力学的研究，推动了中国地震工程学的发展，为我国的抗震防灾研究工作做出了卓越的贡献。他创建并领导了我国第一个地震工程研究中心，做出了开创性的成果，为国家培养了大工程抗震研究人才。
刘恢先，1912年10月18日出生于江西省莲花县，幼时在家受父教，11岁入江西南昌第二中学，17岁中学毕业，考入唐山交通大学土木工程系。1933年，大学毕业，留校任助教兼助理研究员一年。1934年，考取江西省公费留学美国，就读于康奈尔大学和伊利诺大学，1935年，获硕士学位，1937年，获博士学位。师从曾任美国混凝土学会会长的S. C. Hollister教授。抗日战争爆发后，为赴国难，于1938年回国，历任湘桂、叙昆、黔桂、平汉等铁路工程司，浙江大学、西南联合大学土木系教授等职。1947年，再度赴美，在Ammann and Whit-ney公司任工程师和在Rensselear理工学院任教授。中华人民共和国成立后，他于1951年毅然回国，为社会主义建设服务。最初任清华大学教授，1952年，中国科学院调他到哈尔滨创建工程力学研究所 (当时称土木建筑研究所)，担任所长(研究员)，直到1984年任名誉所长。
在科学研究的领导工作中，刘恢先表现出远见卓识。1954年，地震工程学的研究在中国还是一个空白点。当时国内结构力学界研究的重点集中在杆件体系的静力分析方面，在《土木工程学报》上发表的文章很多是这方面的内容。刘恢先作为一个结构力学专家，他没有局限在刚构静力分析的圈子里，而是能高瞻远瞩，认识到抗震工作对于国家建设和人类安全的重要性，及时地提出了抗震结构的研究任务。此后地震工程在国内成了一个热门，研究的人越来越多。事实证明，刘恢先当时的决定很有预见性。再如地震波传播理论在地震工程中的应用，他在60年代初就予以注意，设立专门的课题组开展这项研究并亲自担任课题组长。这个课题曾经遇到种种的阻挠和非难，在文化大革命期间课题组曾被迫解散。但后来刘恢先仍然坚持要在所内开展这项研究。这方面的研究成果，例如波在离散模型中传播的透射边界法，处理波散射问题的复变函数方法等，都受到了国际学术界的重视。目前不仅工程力学研究所有许多人在进行这项研究，而且在国内还有很多单位在开展这项研究。
刘恢先在研究工作中很注意理论联系实际，认真贯彻以任务带学科的方针，编制建筑物抗震设计规范是他理论联系实际的一个方面。此外，他还接受了国家交给的大量抗震研究任务，例如三峡水利枢纽重力坝方案抗震问题，新丰江水库地震和坝体抗震加固的研究，西南、西北地区建设抗震任务，京津地区抗震任务，二滩水电站抗震任务，海洋工程抗震研究等。通过完成这些任务，带动了我国地震工程科学的发展。
刘恢先是参加第七、八、九届世界地震工程会议中国代表团的团长，又是1982年在哈尔滨召开的中美双边地震工程学术讨论会的中方主席之一。他受聘担任国际性学术期刊《地震工程与结构动力学》(Earthquake Engineering and Struetu-ral Dynamics)、《土动力学与地震工程》 (Soil Dynamics andEarthquake Engineering)和《结构可靠性》(Struefural Relia-bility)的编辑委员。他组织建立了中美、中日以及中苏之间地震工程研究的合作关系。1983年，日本著名的地震工程学家久保庆三郎教授退休，东京大学为此举办国际地震工程学术讨论会，特邀四位世界上最著名的地震工程学家参加，刘恢先是其中之一。1988年，刘恢先应邀在第九届世界地震工程会议上作主旨报告，题为“减轻地震灾害的唯一途径”，获此殊荣在会上作此类报告的地震工程学家在全世界只有三位。
刘恢先培养了7名博士研究生和3名硕士研究生。在他的培养教育下，近百名科技工作者成长为高级科技人才，200多名成长为中级科技人才。除现在工程力学研究所的人员外，在中国的地震工程界尚有近百名科技骨干是刘恢先过去的学生或助手。
由于刘恢先在科学上的成就，1981年，他被推选为中国科学院技术科学部常务委员。1989年，美国传记协会将他正式选入国际名人录。
刘恢先治学严谨，实事求是，一丝不苟。他几十年如一日，兢兢业业地为中国的科学事业和全人类的抗震防灾工作而奋斗。
刘恢先平易近人，对人宽，律己严。他从不计较待遇，在这方面他也为工程力学研究所的科技人员树立了榜样。
刘恢先1952年参加九三学社，1978年加入中国共产党。从50年代开始，历任第二、三届全国政协委员，第四、五、六届全国人大代表，九三学社中央常务委员，黑龙江人大常委会副主任，黑龙江省政协副主席，九三学社黑龙江省委主任委员。
创建和发屐了工程力学研究所
为创建和发展工程力学研究所，刘恢先花费了将近40年的精力和心血。这个所是中华人民共和国成立后建立的第一 个土木建筑方面的研究机构。建所以后，陆续开展了建筑材料、地基土壤、二程结构、建筑设计、核反应堆结构力学、地震工程等方面的研究工作，适应了国家经济建设和国防建设的需要。
根据我国地震区域广阔、地震活动频繁的特点，早在1954年，刘恢先就提出开展抗震结构研究的任务，并于1955年初在工程力学研究所内开设抗震结构研究专题。1956年，他参加12年（1956-1967）全国科学規划工作，编写规划中的“地震对建筑物的影响及其有效抗震措施的研究"部分。随后他以科学规划为依据，在所内开展并长期坚持了工程地震学、建筑物原型和模型试验、地震荷载计算、建设物抗震设计规范、仪器研制等方面的研究，同时，通过工作实践培养了一个专业齐全的研究队伍．使工程力学研究所关于地震工程学的研究在60年代初期就曾接近世界先进水平。现在，这个研究所已发展成为在国内外享有盛誉的我国第一个地震工程研究中心。
发了地震力理论
刘恢先早期曾从事结构力学的研究，在长方板、力矩分配和吊桥应力分析方面做出过有创造性的工作。1955年，他开始从事地震工程的研究。1958年，他发表了“论地震力”一文这篇论文在我国地震工程研究中具有经典的意义，它在系统总结各国地震力研究成果的基础上，提出了我国应当积极开展的几项工作：(1)强地震记录的积累；(2)建筑材料和建筑物整体动力性能的研究；(3)地基土壤对结构抗震性能的影响；(4)竖向地震力和扭转地震力；(5)地震力与地震烈度的关系。直到现在，在工程力学研究所和其他研究地震工程的单位中，这几项工作仍然在进行着。
挡水坝为空间块体结构，它在地震作用下的反应不易获得精确的解答。刘恢先在60年代初期提供了一个确定挡水坝在地震作用下反应的方法，由下列几个步骤组成：(1)用模型试验测定坝的自振特性，包括頻率、振型、应力分布等；(2)用电场模拟寻找对应于各自振振型的动水压力或流速势函数；(3)通过Lagrange方程确定在地震作用下的广义坐标；(4)根据振型组合原理计算地震荷载与应力。这个方法的优点是能够适应复杂的坝型与边界条件，同时在测定振型时只须确定各点位移（或应力）的相对比例，无需确定其绝对数值。上述方法曾应用于三峡重力坝、新丰江水库大坝和恒山拱坝等工程，都取得了满意的结果。
主持地震区建筑规范的编制
地震区建筑规范是建筑物抗震设计的依据，对防震抗震至关重要。在刘恢先的组织领导和直接参加下口959年，我国编成第一个抗震规范草案。这个规范草案引进了苏联的经验，应用了反应谱理论，这是我国第一次采用动力法进行抗震设计。刘恢先和他的合作者根据国内外新的研究成果，1964年，又编成了我国第二个抗震规范草案·对1959年规范草案中的 一些关键性问题作了改进。例如，采用实测的地震加速度值作为设计的基础并引进了结构系数；区分地基失效和振动引起的破坏，采用不同的对策；针对不同的场地条件采用不同的反应谱，而不是简单地提高烈度。这个规范草案虽未正式颁发，但实际上已在全国范围内广泛应用。与世界先进国家的建筑抗震规范相比，这个规范草案是很先进的。并成为我国后来制定的法规性的抗震规范的基础。
总结震害经验
刘恢先对于地震宏观现象极为重视，他认为“地震对于建筑物是实际的考验，是不可多得的足尺试验"。从60年代邢台地震以来，我国连续发生了多次破坏性地震，刘恢先亲自率领工程力学研究所人员多次深人地震现场，一方面协助当地居民重建家园，另一方面进行了广泛深入的震害调查，总结震害经验为抗震设计提供依据。通过几个破坏性地震的灾害调查，他首先提出了“小震不坏，大震不倒"的建筑物抗震设计思想。他指出，由于 危险性的估计不能很准确，在设计思想上应作两乎准备：、是准备在预计的破坏性地震时保证建筑物不受损坏或只受轻微损坏；二是准备在意外的大震时承受严重破坏而不致倒塌。一般的办法是在第·．种情形以强度控制，在第二种情形以变形（延性）控制。刘恢先提出的这种抗震设计思想已为广大抗震设计人员所接受并为建筑抗震设计规范所采用。他主编的《唐山大地震震害》一书是一 部集我国地震工程界人士在唐山地震现场观察所见、篇幅达 2 000多页（共四册）的集体著作，是关于唐山地震的历史性文献。国际地震工程学权威G. W. Housner教授在对这本书的评论中指出：“这一套书中所包含的信息对于其他地震活跃的35个国家将有巨大的价值。" (EERI Newsletter，vol. 21 No. B Jan口987L从人道主义出发，他建议出版这部书的英译本。这部巨著曾获得国家科技进步二等奖、国家地震局科技进步一等奖和第四届全国优秀科技图书一等奖。
研究地震烈度物理标准和地制地震烈度
人们对地震烈度的理解并不是完全一致的。烈度有时被定义为地震的影响或者地震造成的后果的尺度，有时又被定义为地震破坏力或者地震作用力的大小的尺度。刘恢先明确地指出，无论从地震学或地震工程学的观点出发，我们需要的烈度都是反映地震破坏力大小的烈度，而不是反映地震造成的后果轻重的烈度，因为后者牵涉到被破坏的对象（如建筑物）的抗震性能，已经不单纯是地震强弱的程度了。地震的破坏力来源于地震波能量在地面的释放，主要表现为地面的震动。地面震动即使是在很小的范围内，都不是均匀的。烈度只能理解为地面上一定范围内的 破坏力的平均水平，只能用这个范围内某种物理量的平均值来表达。为了使烈度概念非常明确，刘恢先提出了下列关于烈度的定义：“地震烈度是地震时一定地点的地面震动强弱程度的尺度》是指该地点范围内的平均水平而言、”刘恢先认为，在现阶段，工程设计数据应当选取这个平均数量加上一定的具有合理概率基础的偏差。刘恢先指出，宏观的和物理的烈度尺度都是需要的，但必须以物理的尺度为准，以宏观的尺度作为物理的尺度的定性描述。他用多元统计识别和回归的方法来抽取衡量地震烈度的地面运动主要特征。通过对强震地面运动数据的分析，他认为地面运动的峰值，特别是地面运动水平速度的峰值乃是 对建筑物的破坏起主要作用的因素。基于上述对地震烈度的理解，刘恢先及其助手们制定了一个新的烈度表————“中国地震烈度表（1980）”。这个烈度表吸取了我国近年来大地震的经验，应用震害指数作为宏观烈度的定量指标，同时补充了物理尺度，十分便于地震调查和工程抗震设计时应用。
开拓地震危险度评估专家系统
刘恢先虽已是耄耋之年，但仍然不断开拓新的研究方向。他是国家自然科学基金“七五”期间的重大项目一级课题 “工程建设中智能辅助决策系统研究"的技术负责人．并且担任其中二级课题“地震危险度评估和对策专家系统”与三级课题“场地地震危险度评估专家系统"的技术负责人。针对场地地震危险度评估专家系统，刘恢先提出了潜在震源两级（A级和B级）划分的思想。A级震源区是一个地震地质构造单元，同时是一个统计单元，这个单元须有足够的可供统计分析的地震数据，以便确定 活动性参数。A级震源的数目较少，划分相对简单，可根据地震地质、地球物理、地震学等方面的资料进行划分。目前倾向于基本上以地震带或地震亚带为A级震源区。在A级潜在震源区的基础上进一步划分B级潜在震源区，它的功能主要是体现地震活动空间分布的不均匀性，指示不同区域地震活动性的差异，以便把A级潜在震源区上得到的地震发生总概率，按不同的权因子分配到地震活动性程度不同的地区。刘恢先并提出用专家系统来实现B级潜在震源划分等技术涂径，以反映地震发生随时间、空间变化的特点；它是地震危险性概率分析方法与专家系统相结合的方法，是对传统概率方法中地震发生时空均匀假设的一个突破。刘恢先提出的两级划分思想已被国家地震局采纳，将在正在编制的第三代中国地震区域图中体现。
（王孝信）
简历
1912年10月18日 生于江西省莲花县．
1933年 毕业于唐山交通大学木工程系。
1934年 赴美就读于康奈尔大学和伊利诺大学。
1935年 获康奈尔大学硕士学位。
1937年 获康奈尔大学博士学位。
1938-1944年 在湘桂、叙昆、黔桂、平汉等铁路任工程师。
1944-1946年 任浙江大学和西南联大教授。
1947-1948年 在美国纽约Ammann and Whitney公司任工程师。
1949-1951年 在Rensselear理工学院任教授。
1951-1952年 任清华大学教授。
1952-1991年 中科学院工程力学研究所（原称土木建筑研究所并任所长，198年退任名誉所长。
1992年6月24日 逝世于哈尔滨。
主要论著
1 刘恢先.连续长方板的分析.工程，1942，15（5）：25-51.
2 刘恢先.吊桥的理论与设计.清华大学工学院研究丛刊，1946，工102号，土木2号：1-37.
3 刘恢先.关于力矩分配、剪力分配和桁架次应力.土木工程学报，1956，3（1）：69-93.
4 刘恢先.论地震力.土木工程学报，1958，5（2）：86-106.
5 刘恢先.关于编制我国地震区建筑物设计规范的一些意见.土木工程，1958，3（7）：333-336.
6 刘恢先.工业与民用建筑地震荷载的计算.建筑学报，1961（8）：20-26
7 刘恢先，王孝信.挡水坝地震荷载.地震工程研究报告集（第一集）.北京：科学出版社，1962：140-153.
8 刘恢先，胡聿贤.地震工程学的发展趋势.科学通报，1963（3）：36-49.
9 刘恢先.关于设计规范中地震荷载计算方法的若干观点和建议.地震工程研究报告集（第二集）.北京：科学出版社，1965：1-17.
10 刘恢先.关于地震烈度及其工程应用问题.地球物理学报，1978，21（4）：340-351.
11 刘恢先.海域地震震害（第一章概况）.北京：地震出版社，1979：1-10.
12 刘恢先，卢荣俭，陈达生等.修订我国地震烈度表的一个建议方案.地震工程研究报告集（第四集）.北京：科学出版社，1981：1-13.
13 刘恢先，张其浩.地面运动特征和地震的破坏性.中国地震，1985，1（1）：35-40.
14 刘恢先主编.唐山大地震震害（共四册）.北京：地震出版社，1985.
15 刘恢先.地震工程学科在中国的发展——回顾与前瞻（在第二届全国地震工程学术会议上的报告，1987，武汉）.地震工程与工程振动，1988，8（2）：1-7.
16 刘恢先，杜瑞明等.一个基于专家知识的场地地震危险度评估系统.计算结构力学及其应用，1989，6（1）：11-16.
17 刘恢先.在第三届全国地震工程会议开幕式上的书面发言.世界地震工程，1991（1）：1-3.
来源：中国科学技术协会 编; 中国科学技术专家传略·工程技术编 土木建筑卷 1.北京：中国科学技术出版社, 1994.06. 第285-296页.
